Vorrichtung zur Behandlung von metallischem Stranggut, insbesondere zum Beizen von Walzband

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von metallischem Stranggut, insbesondere zum Beizen von Walzband, das durch einen Behandlungskanal transportierbar und mit Behandlungsflüssigkeit aus Düsen turbulent bestrahlbar ist, wobei die Flüssigkeitsstrahlen am Kanaleingang in Strangtransportrichtung eingestellt sind und am Kanalausgang entgegengesetzt zur Strangtransportrichtung gerichtet sind, um ein schnelles Abfließen der Behandlungsflüssigkeit zu hemmen.

[0002] Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 29 11 701 bekannt. Diese Bauweise strebt an, die Schwierigkeiten beim Einsatz von Quetschrollen und damit eine Übertragung von Behandlungsflüssigkeit zwischen einzelnen Tanks zu vermeiden. Dabei sollen Stütz- oder Führungswalzen durch andere Elemente ersetzt werden. Zum einen geht diese Bauweise von länglich rechteckigen Behandlungskammern aus und zum anderen sind parallel und senkrecht zur Strangtransportrichtung Behandlungsdüsen angeordnet. Zusätzlich zu den Behandlungsdüsen sind sog. Deflektoren über und unter dem Stranggut angeordnet, die eine bessere Besprühung des Stranggutes bewirken sollen. Die aufgezeigten Maßnahmen richten sich jedoch ausschließlich auf eine weitere Verwirbelung und Steigerung der Turbulenz und stellen rein mechanische Vorgehensweisen dar. Eine weitergehende chemische Wirkung ist weder vorgesehen noch beabsichtigt.

[0003] Die EP 0 058 216 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur chemischen oder elektrochemischen Oberflächenbehandlung von Behandlungsgut in einem erwärmten flüssigem Behandlungsmedium, bestehend aus einem mit einem Deckel versehenen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Bandbeizanlage, bei der die Bandoberfläche zur Verringerung der Verdampfungsoberfläche teilweise abdeckbar ist. Grundlage dieser Erfindung ist es, die Abdeckung der Verdampfungsoberfläche des Bades so zu optimieren, dass der Verdunstungsanteil soweit wie möglich reduziert wird. Durch einen Verdrängungskörper der in das Flüssigkeitsbad eingetaucht wird, soll der weitaus größte Anteil der Verdampfungsverluste eingespart werden. Zusätzlich wird die abzusaugende Gasmenge reduziert.

[0004] Die EP 0 795 629 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Oberflächenbehandeln von Bädern mit Flüssigkeiten, insbesondere zum Beizen gewalzter Metallbänder in einem rinnenförmigen, insbesondere durch einen Deckel abgeschlossenen Behälter. Durch eine oberhalb des Bandes in die Flüssigkeit eingetauchte Platte soll im Behandlungsbehälter ein verbesserter Rückfluss der aufgestauten Behandlungsflüssigkeit vom Bereich des Bandauslaufes zum Bandeinlauf hin gewährleistet werden, so dass die Stauhöhe im Bereich des Bandauslaufes verringert wird. Außerdem soll durch die erfindungsgemäße Platte ein Behandlungskanal mit geringer Badtiefe gebildet werden, wobei gleichzeitig die freie Oberfläche des Behandlungsmediums erhalten bleibt. Dies sorgt für eine gezielte Umwälzung und Durchmischung des Behandlungsmediums im Behandlungsbehälter.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neben den physikalischen Wirkungen der Turbulenz die chemischen Wirkungen der Behandlungsflüssigkeit und ggf. sogar schon den Oberflächenzustand des Stranggutes zu verbessern im Sinn einer Durchsatzerhöhung und der Ausdehnung der Behandlung auf kritische Stahlsorten.

[0006] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Behandlungskanal an der Oberseite mittels aneinandergereihten Schwimmkörpern gebildet ist, die dem Stranggut zugewandt, jeweils mit einzelnen oder mehreren, flächenverteilten Wärmetauschern versehen sind, deren Wärmeenergie auf die Behandlungsflüssigkeit und / oder das Stranggut übertragbar ist. Ein zusätzlicher thermischer Eintrag erhöht die chemischen Wirkungen, indem die Behandlungsflüssigkeit schneller auf die gewünschte Reaktionstemperatur gebracht wird und damit früher und intensiver reagiert. Die Erfindung ist deshalb vorteilhaft u.a. auch auf Stranggut 1 aus IF-Stählen anwendbar (IF = Interstitial Free Steel).

[0007] Eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades solcher Vorrichtungen wird in Kombination mit chemischen Reaktionen dadurch erzielt, dass den flächenverteilten Wärmetauschern Strömungsleitbleche zugeordnet sind, die nach unten vorstehend zur Vermischung der Behandlungsflüssigkeits-Strömung dienen.

[0008] Vorteilhafterweise sind die Strömungsleitbleche zwischen zwei Wärmetauschern, seitlich von einem Wärmetauscher und / oder vor einem oder vor einem Paar von Wärmetauschern angeordnet. Dadurch wird eine besonders intensive Durchwirbelung der Behandlungsflüssigkeit erzielt.

[0009] Die Übertragung der Wärmeenergie auf das Stranggut und / oder die Behandlungsflüssigkeit erfolgt besonders intensiv, indem die Wärmetauscher jeweils aus an der Unterseite der Schwimmkörper verlegten Heizrohren oder Heizplatten bestehen.

[0010] Weitere Merkmale ergeben sich dadurch, dass die Heizrohre schlangenförmig zu Heizwaben verlegt sind. Damit ist eine hohe Flächenausnutzung und eine hohe Wärmebelegung der zur Verfügung stehenden Grundfläche verbunden.

[0011] Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Heizrohre aus PVDF oder aus PTFE hergestellt und mit Wasserdampf von ca. 130 - 135 °C betrieben sind. Diese Ausbildung sichert eine gute Wärmebelastbarkeit bei relativ hohen Temperaturen.

[0012] Für die Gestaltung und Handhabung der Wärmetauscher ist es weiter vorteilhaft, dass die Schwimmkörper mit den Wärmetauschern jeweils mit Abstand zu einem umgebenden, dem Schwimmkörper zugewandt offenen Deckelgehäuse befestigt sind.

[0013] Dazu ist vorgesehen, dass das Deckelgehäuse mittels mehreren Abstandshaltern mit dem Schwimmkörper verbunden ist.

[0014] Die Handhabung des Schwimmkörpers, des Wärmetauschers und des Deckelgehäuses wird ferner dadurch erleichtert, dass das Deckelgehäuse zusammen mit dem Schwimmkörper mittels eines Hebegeschirrs oder einer Hydraulikeinrichtung heraushebbar oder auf die Behandlungskammer aufsetzbar ist. Dadurch kann der Wärmetauscher außerhalb der Vorrichtung leicht und schnell ausgetauscht oder repariert werden.

[0015] Schließlich ist vorgesehen, dass der Schwimmkörper aus Kunststoff hergestellt ist, wodurch eine erheblich leichte Bauweise geschaffen werden kann.

[0016] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachfolgend näher erläutert wird.

[0017] Es zeigen:

Fig. 1

einen senkrechten Längsschnitt durch mehrere aneinandergereihte Behandlungskammern und

Fig. 2

eine perspektivische Ansicht von unten gegen den Schwimmkörper mit Wärmetauscher und Deckelgehäuse.

[0018] Die Vorrichtung zur Behandlung von metallischem Stranggut 1, insbesondere von Walzband 1a, das durch einen Behandlungskanal 2 transportiert wird, weist hintereinander liegend eine erste Behandlungskammer 3 und eine zweite Behandlungskammer 4 auf. Das Stranggut 1 wird mit Behandlungsflüssigkeit 5 aus Düsen 6 mit Flüssigkeitsstrahlen 7 derart bestrahlt, dass eine turbulente Behandlungsflüssigkeits-Strömung 5a besteht. Die Flüssigkeitsstrahlen 7 sind am Kanaleingang 8 in Strangtransportrichtung 9 eingestellt und am Kanalausgang 10 zur Strangtransportrichtung 9 entgegengesetzt, so dass ein schnelles Abfließen der Behandlungsflüssigkeit 5 aus der jeweiligen Behandlungskammer 3 und 4 zumindest gehemmt wird. Das Stranggut 1 liegt innerhalb der Behandlungskammern 3, 4 auf Gleitsteinen 3a und 4a auf.

[0019] Der Behandlungskanal 2 ist an seiner Oberseite 2a mittels aneinandergereihten Schwimmkörpern 11 gebildet, die dem Stranggut 1 zugewandt, jeweils mit einzelnen oder mehreren, flächenverteilten Wärmetauschern 12 bestückt sind, deren Wärmeenergie auf die Behandlungsflüssigkeit 5 und / oder das Stranggut 1 übertragen wird. Die mit der angestrebten Eintrittstemperatur eintretende Behandlungsflüssigkeit 5 intensiviert die chemische Reaktion zwischen der Oberfläche des Strangguts 1, insbesondere von Walzband 1a, und führt zu intensiveren Reinigungsvorgängen und damit zu einer Optimierung des Prozesses und zu einer größeren Durchsatzleistung.

[0020] Die Turbulenz trägt zu diesen Vorgängen ebenfalls bei, so dass in Kombination mit der erwärmt eingebrachten Behandlungsflüssigkeit 5 eine deutliche Verbesserung des Prozesses stattfindet. Für diesen Effekt sorgen flächenverteilte Strömungsleitbleche 13, die den flächenverteilten Wärmetauschern 12 zugeordnet sind, nach unten vorstehen und die Vermischung der Behandlungsflüssigkeits-Strömung 5a erheblich verstärken.

[0021] Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, sind die Strömungsleitbleche 13 zwischen zwei Wärmetauschern 12, seitlich von einem Wärmetauscher 12 und / oder vor einem oder vor einem Paar von Wärmetauschern 12 in Strangtransportrichtung 9 angeordnet.

[0022] In einer speziellen Ausführungsform bestehen die Wärmetauscher 12 jeweils aus an der Unterseite 11a der Schwimmkörper 11 verlegten Heizrohren 14 oder Heizplatten. Die Heizrohre 14 sind schlangenförmig zu Heizwaben 15 verlegt und befinden sich in geschlossenen Ausschnitten 11b der Schwimmkörper 11. Die Heizrohre sind aus PVDF (Polyvinyli-denfluorid ) oder PTFE (Polytetrafluorethylen) hergestellt und führen Dampf von ca. 130 - 135 °C.

[0023] Die Schwimmkörper 11 sind mit den Wärmetauschern 12 jeweils mit einem Abstand 16 zu einem umgebenden, dem Schwimmkörper 11 zugewandt offenen Deckelgehäuse 17 verbunden. Der Abstand 16 wird mittels mehreren Abstandshaltern 18 zwischen dem Schwimmkörper 11 und dem Deckelgehäuse 17 bestimmt. Das Deckelgehäuse 17 ist als Einheit zusammen mit dem Schwimmkörper 11 und den Wärmetauschern 12 mittels eines Hebegeschirrs 19 oder mittels einer Hydraulikeinrichtung heraushebbar oder auf die Behandlungskammer 3 bzw. 4 wieder aufsetzbar. Der Schwimmkörper 11 kann aus Kunststoff hergestellt sein, um ein nur geringes Gewicht einzunehmen und etwaigen störenden Dämpfen aus der Behandlungsflüssigkeit 5 zu widerstehen und diese aufzufangen.

[0024] Der heiße Dampf wird in Richtung 20 durch einen Schlauchanschluss 21 und durch den Schwimmkörper 11 in die Heizrohre 14 und zurück im Kreislauf geführt.

Bezugszeichenliste:

[0025] 

1

Stranggut

1a

Walzband

2

Behandlungskanal

2a

Oberseite

3

erste Behandlungskammer

3a

Gleitstein

4

zweite Behandlungskammer

4a

Gleitstein

5

Behandlungsflüssigkeit

5a

Behandlungsflüssigkeits-Strömung

6

Düsen

7

Flüssigkeitsstrahl

8

Kanaleingang

9

Strangtransportrichtung

10

Kanalausgang

11

Schwimmkörper

11a

Unterseite

11b

Ausschnitt

12

Wärmetauscher

13

Strömungsleitbleche

14

Heizrohre

15

Heizwabe

16

Abstand

17

Deckelgehäuse

18

Abstandshalter

19

Hebegeschirr

20

Richtung

21

Schlauchanschluss

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Behandlung von metallischem Stranggut (1), insbesondere zum Beizen von Walzband, mit einem Behandlungskanal (2), durch den das Stranggut (1) transportierbar ist, und
mit Düsen (6) mit denen es mit Behandlungsflüssigkeit (5) turbulent bestrahlbar ist, wobei die Flüssigkeitsstrahlen (7) am Kanaleingang (8) in Strangguttransportrichtung eingestellt sind und am Kanalausgang (10) entgegengesetzt zur Strangtransportrichtung gerichtet sind, um ein schnelles Abfließen der Behandlungsflüssigkeit zu hemmen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Behandlungskanal (2) an der Oberseite (2a) mittels aneinandergereihten Schwimmkörpern (11) gebildet ist, die dem Stranggut (1) zugewandt, jeweils mit einzelnen oder mehreren, flächenverteilten Wärmetauschern (12) versehen sind, deren Wärmeenergie auf die Behandlungsflüssigkeit (5) und / oder das Stranggut (1) übertragbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass den flächenverteilten Wärmetauschern (12) Strömungsleitbleche (13) zugeordnet sind, die nach unten vorstehend zur Vermischung der Behandlungsflüssigkeits-Strömung (5a) dienen.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungsleitbleche (13) zwischen zwei Wärmetauschern (12), seitlich von einem Wärmetauscher (12) und / oder vor einem oder vor einem Paar von Wärmetauschern (12) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wärmetauscher (12) jeweils aus an der Unterseite (11a) der Schwimmkörper (11) verlegten Heizrohren (14) oder Heizplatten bestehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizrohre (14) schlangenförmig zu Heizwaben (15) verlegt sind

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizrohre (14) aus PVDF () oder PTFE ( Polytetrafluorethylen) hergestellt und mit Wasserdampf von ca. 130 -135 °C betreibbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwimmkörper (11) mit den Wärmetauschern (12) jeweils mit Abstand (16) zu einem umgebenden, dem Schwimmkörper (11) zugewandt offenen Deckelgehäuse (17) befestigt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Deckelgehäuse (17) mittels mehreren Abstandshaltern (18) mit dem Schwimmkörper (11) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Deckelgehäuse (17) zusammen mit dem Schwimmkörper (11) mittels eines Hebegeschirrs (19) oder mittels einer Hydraulikeinrichtung heraushebbar oder auf die Behandlungskammer (3; 4) aufsetzbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwimmkörper (11) aus Kunststoff hergestellt ist.

Claims

1. Device for treating metallic strip material (1), particularly for pickling rolled strip, with a treatment channel (2) through which the strip material (1) is transportable, and with nozzles (6) by which it can be turbulently irradiated with treatment liquid (5), wherein the liquid jets (7) at the channel inlet (8) are set in strip material transport direction and at the channel outlet (10) are oriented oppositely to the strip transport direction in order to inhibit rapid outflow of the treatment liquid, characterised in that the treatment channel (2) is formed at the upper side (2a) by means of float bodies (11), which are arranged in a row and face the strip material (1) and which are each provided with individual or multiple heat exchangers (12), which are distributed over an area and the heat energy of which is transmissible to the treatment liquid (5) and/or the strip material (1).

2. Device according to claim 1, characterised in that associated with the heat exchangers (12) distributed over an area are flow guide plates (13) which protrude downwardly to serve for mixing the treatment liquid flow (5a).

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterised in that the flow guide plates (13) are arranged between two heat exchangers (12) laterally of a heat exchanger (12) and/or in front of a heat exchanger or in front of a pair of heat exchangers (12).

4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the heat exchangers (12) each consist of heating tubes (14) or heating plates placed at the underside (11 a) of the float bodies (11).

5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the heating tubes (14) are laid in serpentine form to form heating honeycombs (15).

6. Device according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the heating tubes (14) are made of PVDF (polyvinylidenefluoride) or PTFE (polytetrafluoroethylene) and are operable with water steam of approximately 130 - 135° C.

7. Device according to any one of claims 1 to 6, characterised in that the float bodies (11) together with the heat exchangers (12) are each fastened at a spacing (16) from a surrounding cover housing (17) open towards the float body (11).

8. Device according to claim 6, characterised in that the cover housing (17) is connected with the float body (11) by means of a plurality of spacers (18).

9. Device according to any one of claims 1 to 8, characterised in that the cover housing (17) together with the float body (11) is withdrawable from or placeable on the treatment chamber (3; 4) by means of lifting equipment (19) or by means of a hydraulic device.

10. Device according to any one of claims 1 to 9, characterised in that the float body (11) is made of plastics material.

Revendications

1. Dispositif pour le traitement de produit coulé en continu métallique (1), en particulier pour le décapage d'une bande laminée, avec un canal de traitement (2), dans lequel le produit coulé en continu (1) peut être transporté, et avec des pulvérisateurs (6) avec lesquels il peut être aspergé de manière turbulente par le liquide de traitement (5), les jets de liquide (7) étant réglés à l'entrée (8) du canal dans le sens de transport du produit coulé en continu et à la sortie (10) du canal à contre-courant par rapport au sens de transport du produit coulé en continu, pour empêcher un écoulement rapide du liquide de traitement, caractérisé
en ce que le canal de traitement (2) est formé sur la face supérieure (2a) au moyen de flotteurs (11) successifs, qui sont pourvus, face au produit coulé en continu (1) à chaque fois d'un ou de plusieurs échangeurs de chaleur (12) répartis sur la surface, dont l'énergie thermique peut être transférée au liquide de traitement (5) et/ou au produit coulé en continu (1).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les échangeurs de chaleur (12) répartis sur la surface sont associés à des tôles de guidage (13) du flux, qui servent, en étant en saillie vers le bas, au mélange du flux de liquide de traitement (5a).

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé
en ce que les tôles de guidage (13) du flux sont disposées entre deux échangeurs de chaleur (12), latéralement par rapport à un échangeur de chaleur (12) et/ou avant un ou avant une paire d'échangeurs de chaleur (12).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que les échangeurs de chaleur (12) sont à chaque fois constitués par des tubes chauffants (14) ou des plaques chauffantes placés à la face inférieure (11a) des flotteurs (11).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce que les tubes chauffants (14) sont placés en forme de serpentin en formant des nids d'abeille chauffants (15).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les tubes chauffants (14) sont réalisés en PVDF () ou en PTFE (polytétrafluoroéthylène) et exploités avec de la vapeur d'eau à environ 130-135°C.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé
en ce que les flotteurs (11) sont fixés avec les échangeurs de chaleur (12) à chaque fois à une certaine distance (16) sur un bâti en forme de couvercle (17) périphérique, ouvert, face au flotteur (11).

8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé
en ce que le bâti en forme de couvercle (17) est relié au moyen de plusieurs écarteurs (18) avec le flotteur (11).

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé
en ce que le bâti en forme de couvercle (17) peut, ensemble avec le flotteur (11), au moyen d'un cadre de levage (19) ou au moyen d'un dispositif hydraulique, être enlevé de ou placé sur la chambre de traitement (3 ; 4).

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce que le flotteur (11) est réalisé en matériau synthétique.

Zeichnung